物理化学期末练习题及答案(B卷)

12014-2015学年一学期物理化学期末练习题(B卷)一、选择(15小题，每小题2分，共30分)1．将某理想气体从温度T1加热到T2。若此变化为非恒压过程,则其焓变ΔH应为何值?()A、ΔH=0B、ΔH=Cp(T2-T1)C、ΔH不存在D、ΔH等于其它值2．已知1molHCl的无限稀释溶液与1molNaOH的无限稀释溶液在恒温恒压下完全反应，热效应ΔrHmӨ=-55.9kJ·mol-1，则1molHNO3的无限稀释溶液与1molKOH的无限稀释溶液在恒温恒压下完全反应的热效应ΔrHmӨ为：()A、-55.9kJ·mol-1B、-55.9kJ·mol-1C、=-55.9kJ·mol-1D、不能确定3．下列宏观过程：(1)pӨ,273K下冰融化为水(2)电流通过金属发热(3)往车胎内打气(4)水在101325Pa,373K下蒸发可看作可逆过程的是：()A、(1),(4)B、(2),(3)C、(1),(3)D、(2),(4)4．理想气体的物质的量为n,从始态A(p1,V1,T1)变化到状态B(p2,V2,T2)，其熵变的计算公式可用：()A、2121dInTpTCTpSnRpTB、2112dInTpTCTpSnRpTC、2121dInTVTCTVSnRVTD、2121dInTVTCTVSnRVT5．理想气体绝热向真空膨胀，则：()A、ΔS=0，W=0B、ΔH=0，ΔU=0C、ΔG=0，ΔH=0D、ΔU=0，ΔG=06．封闭体系中，若某过程的ΔA=-WR,应满足的条件是：（）A、等温、可逆过程B、等容、可逆过程C、等温等压、可逆过程D、等温等容、可逆过程7．关于亨利系数,下列说法中正确的是:()2A、其值与温度、浓度和压力有关B、其值与温度、溶质性质和浓度有关C、其值与温度、溶剂性质和浓度有关D、其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关8．理想溶液具有一定的热力学性质。在下面叙述中哪个是错误的。()A、ΔmixV=0B、ΔmixA=0C、ΔmixH=0D、ΔmixU=09．根据理想稀溶液中溶质和溶剂的化学势公式：μB=μB*(T,p)+RTlnxB，μA=μA*(T,p)+RTlnxA下面叙述中不正确的是：()A、μA*(T,p)是纯溶剂在所处T,p时的化学势B、μB*(T,p)是xB=1，且仍服从亨利定律的假想状态的化学势，而不是纯溶质的化学势C、当溶质的浓度用不同方法（如xB,mB,cB）表示时，μB*(T,p)不同，但B不变D、μA*(T,p)只与T,p及溶剂的性质有关,μB*(T,p)只与T,p及溶质的性质有关10．在密闭容器中，让NH4Cl(s)分解达到平衡后，体系中的相数是：()A、1B、2C、3D、411．当克劳修斯–克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则:()A、p必随T之升高而降低B、p必不随T而变C、p必随T之升高而变大D、p随T之升高可变大或减少12．三相点是:()A、某一温度,超过此温度,液相就不能存在B、通常发现在很靠近正常沸点的某一温度C、液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度D、固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力13．理想气体化学反应平衡时,应用下列哪个关系式？()A、ΔrGm=-RTlnKpӨB、ΔrGpӨ=-RTlnKpӨC、ΔrGpӨ=-RTlnKxD、ΔrGpӨ=-RTlnKcӨ14．Ag2O分解可用下列两个反应方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出I.Ag2O(s)2Ag(s)+(1/2)O2(g)Kp(Ⅰ)II.2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g)Kp(Ⅱ)设气相为理想气体，而且已知反应是吸热的，试问下列哪个结论是正确的：()3A、Kp(Ⅰ)=Kp(Ⅱ)B、Kp(Ⅰ)=Kp2(Ⅱ)C、O2气的平衡压力与计量方程的写法无关D、Kp(Ⅰ)随温度降低而减小15．对一个理想气体化学反应的平衡常数与其标准吉布斯自由能变化(ΔrGmӨ)的关系有：(1)KpӨ=exp(-ΔrGmӨ/RT)(2)KcӨ=exp(-ΔrGmӨ/RT)(3)Kx=exp(-ΔrGmӨ/RT)其中以()关系为正确？A、(1)、(2)和(3)式均正确B、(1)式正确C、(2)式正确D、(3)式正确二、填空(9小题，每小题2分，共18分)1.在横线上填上＞、＜、＝或？（？代表不能确定）。氢气和氯气在绝热刚性容器中反应，则：(A)W____0(B)ΔU____0(C)ΔH____0(D)Q____0。2.某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5dm3膨胀到10dm3时，吸热9414.5J，则此气体的物质的量为摩尔。3.一定T、p下，Gibbs-Duhem公式告诉我们，一个溶液中各组分的偏摩尔量的变化之间的关系式是：__________。4.在等温和存在非体积功的情况下，某气体由始态经一微小变化到达终态，其吉布斯自由能变化的表达式为。5.形成负偏差的溶液，异种分子间的引力同类分子间的引力，使分子逸出液面的倾向，实际蒸气压拉乌尔定律计算值，且ΔmixH0,ΔmixV0。6.三相点是。7.二元合金处于低共熔温度时，体系的自由度f=。8.已知N2O4的分解反应N2O4(g)=2NO2(g)，在25℃时，ΔrGmΘ=4.78kJmol-1。此温度时，在p(N2O4)=3pΘ，p(NO2)=2pΘ的条件下，反应向___________方向进行。9.一个抑制剂结合到碳酸酐酶，在298K时反应的平衡常数KΘa=4.17×107，ΔrHmΘ=-45.1kJmol-1，则该温度下反应的ΔrSmΘ＝________JK-1mol-1。三、计算(4小题，每小题10分，共40分)1将100℃和101325Pa的1g水在恒外压(0.5×101325Pa)下恒温汽化为水蒸气,然后将此水蒸气慢慢加压(近似看作可逆地)变为100℃和101325Pa的4水蒸气。求此过程的Q,W和该体系的ΔU,ΔH。(100℃，101325Pa下水的汽化热为2259.4J·g-1)2．298K，101.3kPa下，Zn和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200kJ，放热6kJ，求该反应的ΔrU，ΔrH，ΔrA，ΔrS，ΔrG（设反应前后的体积变化可忽略不计）。3.已知293K时纯苯的蒸气压为10013Pa,当气相中HCl的分压为101325Pa时,HCl在苯中的摩尔分数为0.0425,试问293K下，当HCl的苯溶液的总蒸气压为101325Pa时,100g苯里可溶解多少克HCl?已知苯和HCl的相对分子质量分别为78.1和36.554．已知下列氧化物的标准生成自由能为：ΔfGmӨ(MnO)＝(-3849×102＋74.48T/K)J·mol-1ΔfGmӨ(CO)＝(-1163×102-83.89T/K)J·mol-1ΔfGmӨ(CO2)＝-3954×102J·mol-1问：(1)在0.13333Pa的真空条件下,用炭粉还原固态MnO生成纯Mn及CO的最低还原温度是多少？(2)在(1)的条件下还原反应能否按下列方程式进行？2MnO(s)＋C(s)＝2Mn(s)＋CO2(g)四、简答题(3题，每小题4分，共12分)1．(1)自然界中有无相互绝对不溶解的物质？(2)自然界中有无绝对不挥发的物质？62.在简单低共熔点二组分金属相图上，当出现低共熔混合物时，这时有三相平衡共存，处于低共熔点的水平线上，每点都代表三相共存，试问该水平线的两个端点也是三相共存吗？为什么？3．在密闭容器中，KNO3饱和溶液与其蒸气呈平衡，并且存在着从溶液中析出的细小KNO3晶体，问该体系中的组分数、相数、自由度各为多少？2014-2015学年一学期物理化学期末练习题(B卷)答案命题教师：蒙昌宇命题教师所在院：化学与材料学院试卷类型：考试（B）课程名称：物理化学考试专业：化学、应化、材化考试年级：2012级一、选择(15小题，每小题2分，共30分)1．(B)2．(C)3．(A)4．(C)5．(B)6．（A）7．(D)78．(B)9．(D)10．(B)11．(C)12．(D)13．(B)14．(D)15．(B)二、填空(6小题，每小题2分，共12分)1.A=；(B)=；(C)=；(D)=2.Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2mol3.∑nBdZB,m=04.dG=Vdp-δWf5.大于减小小于小于小于6.固、液、气三态可以平衡共存时的温度和压力7.18.因为KpΘ=exp(-ΔrGmΘ/RT)=0.1454Qp=[p(NO2)/pΘ]2/[p(N2O4/pΘ)=1.3333所以,QpKpΘ反应向左进行。9.ΔrGmΘ=-RTlnKaΘ=-43.45kJ·mol-1ΔrSmΘ=(ΔrHmΘ-ΔrGmΘ)/T=-5.53J·K-1·mol-1三、计算(5小题，每小题10分，共50分)1．答：1g水在恒外压(0.5×101325Pa)下恒温汽化为水蒸气,系统对环境做功W1=-p(V-0)=-pV=-nRT，水蒸气慢慢加压(近似看作可逆地)变为100℃和101325Pa的水蒸气，环境对系统做功：W2=-nRTln(p1/p2)，W=W1+W2=-nRT+(-nRTln(p1/p2)）=-52.88JQ=ΔU-W=2139.93J；ΔU=ΔH-ΔpV≈ΔH-nRT=2087.05J；ΔH=Qp=2259.4J2．答：Wf=200kJ，Wv=0，W=Wf+Wv=200kJΔrU=Q-W=-206kJΔrH=ΔrU+Δ(pV)=ΔrU+pΔV=-206kJΔrS=QR/T=-20.1J·K-18ΔrA=ΔrU-TΔrS=-200kJΔrG=ΔrH-TΔrS=-200kJ3.答：设溶剂苯遵守Roault's定律,溶质HCl遵守Henry定律；k=p(HCl)/x=101325Pa/0.0425=2.384×106Pap=PA*xA+kxB101325Pa=(10013Pa)xA+2.384×106Pa(1-xA)xA=0.9615xA=(m/M)苯/[(m/M)苯+(m/M)HCl]0.9615=(100/78.1)/[(100/78.1)+(m/36.5)]m=1.9g4．答：(1)还原反应为MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)ΔrGmӨ=ΔfGmӨ(CO)-ΔfGmӨ(MnO)=(2686×102-158.37T/K)J·mol-1ΔrGm=ΔrGmӨ+RTlnQp=ΔrGmӨ+RTln[p(CO)/pӨ]=(2686×102-270.9T/K)J·mol-1在最低还原温度时,ΔrGm=0由此可得T=992K当T992K时,ΔrGm0,还原反应可以进行故最低还原温度为992K。(2)ΔrGmӨ=ΔfGmӨ(CO2)-2ΔfGmӨ(MnO)=(3744×102-148.96T/K)J·mol-1ΔrGm=ΔrGmӨ+RTln[p(CO)/pӨ]=115×103J·mol-10故在该条件下,还原反应不可能按(2)式进行。四、简答题(2题，每小题4分，共8分)1．答:(1)没有μB=μ*B(T)+RTlnaB（2）没有μB=μBθ(T)+RTln(p/pθ)2.答：不是三相共存。低共熔点所在的水平线称为低共熔线，又称为共晶线，物系点落在这条线上时，三个相的状态由水平线的两个端点和低共熔点来描述，水平线的两个端点中的任何一个端点，都仅代表一个相，称为相点（即代表纯组分），不存在三相共存。3．答：独立组分数C=2相数Ф=3自由度f=C-Ф+2=19